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CH657290A5 - Procede de preparation d'alliages d'aluminium en vue de la segregation de leurs composants. - Google Patents

Procede de preparation d'alliages d'aluminium en vue de la segregation de leurs composants. Download PDF

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Publication number
CH657290A5
CH657290A5 CH4731/83A CH473183A CH657290A5 CH 657290 A5 CH657290 A5 CH 657290A5 CH 4731/83 A CH4731/83 A CH 4731/83A CH 473183 A CH473183 A CH 473183A CH 657290 A5 CH657290 A5 CH 657290A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
raw material
containers
components
aluminum
bodies
Prior art date
Application number
CH4731/83A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenneth Aaron Bowman
Chester Lee Zuber
Original Assignee
Aluminum Co Of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/413,515 external-priority patent/US4468847A/en
Application filed by Aluminum Co Of America filed Critical Aluminum Co Of America
Publication of CH657290A5 publication Critical patent/CH657290A5/fr

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0007Preliminary treatment of ores or scrap or any other metal source
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B1/00Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
    • B03B1/02Preparatory heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
    • B03B9/061General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse the refuse being industrial
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
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    • B07B9/00Combinations of apparatus for screening or sifting or for separating solids from solids using gas currents; General arrangement of plant, e.g. flow sheets
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Description

L'invention concerne un procédé de préparation d'alliages d'aluminium en vue de la ségrégation de leurs composants, permettant la récupération de récipients usagés tels que des récipients pour boisson.
Dans le domaine des emballages ou des récipients tels que les récipients usagés pour boissons dont un ou plusieurs composants sont fabriqués en des alliages d'aluminium, on porte un intérêt croissant et on réalise des recherches importantes pour mettre au point des procédés de récupération des composants contenant de l'aluminium. L'intérêt a été accru par la nécessité d'économiser les ressources et par des problèmes d'environnement. Cependant, à ce jour, le recyclage de telles matières a été fortement gêné par l'absence de procédé intéressant du point de vue économique. Par exemple, les tentatives de recyclage d'une boîte pour boisson dont le corps est fabriqué en un alliage d'aluminium et le dessus ou couvercle est construit en un alliage d'aluminium différent produisent souvent une masse fondue contenant de l'aluminium dont la composition diffère de celle des deux alliages. La valeur de cette masse fondue est fortement réduite, car elle ne se prête pas facilement au réemploi pour la fabrication d'un corps ou d'un couvercle de boîte sans des dilutions, purifications, additions d'éléments d'alliage ou d'autres modifications importantes. On voit donc qu'on a grand besoin d'un procédé de recyclage des récipients du type par exemple décrit ici, dans lequel les différents composants des récipients font l'objet d'une récupération et d'une ségrégation selon l'alliage ou selon le type d'alliage.
Le problème de la ségrégation d'alliages différents est reconnu dans le brevet US 3 736 896, dans lequel on décrit la séparation de dessus ou couvercles en alliages d'aluminium de boîtes à corps en acier en fusion d'une petite bande d'aluminium à la périphérie du corps de la boîte pour créer une zone de séparation permettant de séparer l'extrémité d'aluminium du corps cylindrique en acier. Dans cette description, on emploie le chauffage par induction pour fondre la bande, dans lequel un inducteur circulaire entoure un bourrelet et est raccordé à une alimentation haute fréquence. Cependant, ce procédé semble supposer qu'une boîte usagée pour boisson n'est pas écrasée et que l'extrémité demeure parfaitement circulaire. De plus, il ne semble pas économique de séparer ainsi par fusion les extrémités, car les extrémités doivent être enlevées individuellement.
Dans le brevet US 4016003, des récipients ayant des corps et des couvercles en alliage d'aluminium sont déchiquetés en particules comprises dans la gamme de 25,4 à 38,1 mm, puis soumis à l'action de températures d'environ 371,1e C pour éliminer les peintures et
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vernis. De plus, le brevet US 4269632 indique que comme les alliages classiques pour les extrémités des boîtes, par exemple les alliages de l'Aluminium Association (alliages AA) 5 182, 5 082 ou 5 052, et pour les corps de boîtes, par exemple AA 3004 ou AA 3003, ont une composition qui diffère nettement dans la boîte fabriquée, l'extrémité et le corps sont essentiellement inséparables, et qu'un système économique de recyclage nécessite l'emploi de la boîte entière. Le brevet US 4 269 632 note de plus que le recyclage des boîtes peut produire une masse fondue dont la composition diffère nettement des compositions des alliages classiques pour l'extrémité de la boîte et pour le corps de la boîte. Dans ce brevet, on suggère que l'extrémité et le corps de la boîte doivent être fabriqués avec le même alliage pour résoudre le problème de recyclage. En ce qui concerne les extrémités et corps de boîtes faits en A A 5182 ou 3004, on indique que normalement de l'aluminium pur doit être ajouté, quel que soit l'alliage préparé.
En raison de ces problèmes du recyclage des récipients métalliques tels que les récipients en aluminium pour boisson dont les composants sont constitués d'alliages différents, il serait avantageux de disposer d'un procédé permettant de récupérer les récipients par ségrégation de leurs composants selon leurs alliages ou ségrégation des composants selon le type d'alliage. Ainsi, grâce à la ségrégation des composants avant la fusion, les composants peuvent être fondus et employés dans une nouvelle fabrication selon les procédés normaux sans que, entre autres, des stades coûteux de dilution ou de purification soient nécessaires.
L'invention fournit un procédé de préparation d'alliages d'aluminium en vue de la ségrégation de leurs composants qui comprend des stades consistant à:
(a) chauffer une matière première contenant au moins deux types de composants constitués d'alliages d'aluminium différents ayant des températures de début de fusion différentes à une température suffisante pour accroître la sensibilité à la cassure d'au moins un des composants à un niveau suffisant pour provoquer la fragmentation d'au moins un des composants par agitation de la matière première chauffée;
(b) soumettre la matière première chauffée à une agitation pour qu'au moins un des composants se fragmente; et
(c) provoquer la ségrégation des composants fragmentés de la matière première restante.
Le procédé selon l'invention sera décrit, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, dans lequel:
La figure 1 est un diagramme de fonctionnement illustrant les stades que l'on peut employer pour classer des récipients tels que des récipients pour boisson usagés.
La figure 2 esi un histogramme montrant la distribution granulo-métrique de la matière entrant et sortant du four à une température de 571,1° C.
La figure 3 est un histogramme montrant la distribution granulo-métrique de la matière entrant et sortant du four à une température de 582,2° C.
La figure 4 est un histogramme montrant la distribution granulo-métrique de la matière entrant et sortant du four à une température de 593,3° C.
La figure 5 est un histogramme montrant la distribution granulo-métrique de la matière entrant et sortant du four à une température de 604,4° C.
La figure 6 est un diagramme de fonctionnement illustrant les stades que l'on peut employer pour classer des récipients et pour en éliminer les impuretés étrangères selon l'invention.
La figure 7 est un diagramme de fonctionnement illustrant les stades que l'on peut employer pour éliminer les fines dans un procédé de recyclage de récipients usagés en aluminium.
Comme le montre le diagramme de fonctionnement de la figure 1, des articles usagés dont les composants en alliage d'aluminium doivent être récupérés ou revalorisés peuvent être constitués de récipients tels que des récipients pour aliment et boisson. Les récipients auxquels le procédé s'applique sont des récipients usagés pour boisson constitués de deux alliages d'aluminium différents. Le diagramme de fonctionnement montre que les articles à récupérer peuvent être soumis à un triage préliminaire pour éliminer les matières qui contamineraient l'alliage d'aluminium à récupérer. Par 5 exemple, il serait souhaitable d'éliminer les bouteilles de verre et les boîtes d'acier telles qu'on en emploie par exemple pour les aliments. De plus, il est souhaitable d'éliminer d'autres matières telles que les salissures et le sable, etc., pour réduire la quantité de silicium par exemple susceptible d'apparaître dans l'alliage récupéré. L'élimina-îo tion de ces matières permet d'employer l'alliage récupéré selon l'invention sans opération complémentaire de purification. L'élimination préliminaire de l'acier susceptible d'être présent sous forme de récipient ou de boîtes ou autres contribue à maintenir le fer dans l'alliage récupéré à une teneur ne nuisant pas aux propriétés de Palis liage récupéré.
Lorsque les matières à récupérer sont des récipients pour aliment ou pour boisson, elles sont normalement transportées sous forme de balles et, par conséquent, avant le stade de triage, les balles doivent normalement être défaites pour en éliminer les matières étrangères. 20 Après le stade de triage, les récipients peuvent être soumis à un stade de dêvernissage. Cela peut être effectué par traitement avec un solvant ou traitement thermique. Le dévernissage élimine les revêtements tels que les revêtements décoratifs et protecteurs qui peuvent contenir des éléments tels que le titane dont des teneurs élevées ne 25 sont normalement pas souhaitables dans les alliages d'aluminium récupérés. Lorsqu'on effectue un dévernissage avec un solvant, il est généralement souhaitable de déchiqueter ou de percer les récipients pour permettre au solvant de s'en écouler. Lorsqu'on enlève les revêtements selon des traitements thermiques, la température employée 30 est normalement dans la gamme de 315,6 à 537,8° C.
Dans le stade suivant du procédé, en particulier lorsque les récipients sont des récipients usagés pour boisson ayant des corps faits de l'alliage d'Aluminium Association AA 3004 et des couvercles formés d'AA 5182 par exemple, on chauffe les récipients à une tem-35 pérature à laquelle le couvercle d'AA 5182 devient sensible à la cassure. Cette température s'est révélée être en corrélation étroite avec la température de début de fusion ou la température de fusion des joints de grains de l'alliage.
Ainsi, en ce qui concerne les récipients usagés pour boisson, il 40 s'agit de la température de début de fusion de l'AA 5182. La température de début de fusion, ou la température de fusion des joints de grains, est ici la température la plus basse de l'intervalle de fusion ou de l'intervalle de fusion de phase, et elle est légèrement inférieure à celle à laquelle l'alliage devient sensible à la cassure ou présente un 45 accroissement net de la sensibilité à la cassure, ou à laquelle la fragmentation de l'alliage peut être effectuée sans emploi d'une force importante. C'est-à-dire qu'à l'état de sensibilité à la cassure, la fragmentation peut être produite par l'agitation au tonneau ou la chute, et l'emploi de forces telles qu'on en obtiendrait avec un broyeur à so marteaux ou des broyeurs à mâchoires est inutile. Des forces telles que celles produites par un broyeur à marteaux ou un broyeur à mâchoires sont nuisibles dans le présent procédé, car elles broient par exemple les récipients et emprisonnent ainsi la matière à séparer. Il convient de noter que de nombreux alliages ont des températures de 55 début de fusion différentes. Par exemple, l'AA 3004 a une température de début de fusion d'environ 629,5° C et l'AA 5182 a une température de début de fusion d'environ 580,6° C et un intervalle de fusion de phase de 580,6 à 636,7° C. Cependant, il convient de noter que cette gamme peut varier dans une grande mesure selon la corneo position exacte de l'alliage employé. Le début de fusion ou la fusion des joints de grains de l'alliage réduit considérablement sa résistance et provoque la cassure. Ainsi, les couvercles en A A 5182 peuvent être détachés ou éliminés des corps en AA 3004, car les couvercles sont amenés dans un état qui les rend très sensibles à la cassure et la 65 fragmentation. Dans cet état, de l'énergie fournie par exemple par agitation au tonneau peut être appliquée pour détacher ou éliminer le couvercle du corps de la boîte. La séparation résulte principalement de la cassure ou de la fragmentation du couvercle formant des
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parties de couvercle qui non seulement sont plus petites que le corps de la boîte, mais sont généralement plus petites qu'un couvercle.
Après le stade de séparation, on obtient une charge ou masse constituée de corps de boîtes et de couvercles fragmentés, les corps de boîtes étant constitués d'un alliage ou d'une matière différente des couvercles fragmentés et les couvercles fragmentés ayant une distribution granulométrique nettement différente de celle des corps de boîtes. On voit donc qu'il est non seulement important de séparer le couvercle du corps de la boîte mais que, de plus, les fragments de couvercle doivent avoir une taille différant nettement de celle du corps de la boîte. Pour obtenir un produit ou alliage qui n'est pas contaminé de façon nuisible par l'alliage avec lequel il est mélangé, on soumet la charge à un traitement pour effectuer le classement ou la ségrégation des fragments. Lorsqu'on met en pratique cet aspect du procédé, on obtient des fragments de couvercle ou des matières utiles constitués essentiellement des mêmes alliages que ceux séparés par ségrégation des corps de boîtes.
Bien que le procédé ait été décrit de façon générale en ce qui concerne la récupération des boîtes usagées pour boissons, il convient de noter que la matière première du procédé ne leur est pas nécessairement limitée. Le procédé permet la classification d'alliages d'aluminium, en particulier d'alliages façonnés dans lesquels un des alliages peut être rendu sensible à la cassure ou mis dans un état tel qu'il puisse être fragmenté préférentiellement pour qu'on obtienne une distribution granulométrique différant de celle des autres alliages. On peut ainsi séparer les alliages entre eux. Ainsi, par exemple, la matière première à récupérer peut être constituée de récipients usagés pour boissons ayant des corps fabriqués en AA 3004 et des couvercles fabriqués en A A 5182. D'autres alliages qu'on peut employer pour les couvercles comprennent les AA 5082, 5052 et 5042 (tableau X). Cependant, d'autres alliages que l'on peut employer pour les corps de boîtes pour aliment ou boisson comprennent des alliages tels que l'AA 3004, l'AA 3104, l'AA 5042, et l'AA 5052 (tableau IX). Si de tels alliages ont par exemple des teneurs en magnésium, il est nécessaire que ces corps de boîtes soient suffisamment cassés ou fragmentés pour qu'on puisse les classer avec les alliages de couvercles tels que l'AA 5182. On voit donc que le procédé de l'invention permet non seulement d'effectuer l'élimination et le classement des couvercles relativement aux corps des boîtes comme indiqué ici, mais permet également de classer les alliages dans les corps des boîtes avec les couvercles, lorsque les alliages ont une composition semblable et réagissent de façon semblable en ce qui concerne les caractéristiques de cassure ou de fragmentation, comme expliqué ici.
De plus, lorsque les récipients ont des corps et des couvercles fabriqués du même alliage, ils peuvent également être récupérés par classement. Par exemple, si le corps et les couvercles des boîtes sont fabriqués en une tôle ayant pour composition 0,1-1,0% en poids de silicium, 0,01-0,9% en poids de fer, 0,05-0,4% en poids de cuivre, 0,4-1,0% en poids de manganèse, 1,3-2,5% en poids de magnésium et 0-0,2% en poids de titane, le reste étant de l'aluminium et des impuretés accidentelles, ils sont classés selon le procédé de l'invention. C'est-à-dire que si la matière première à récupérer comprend des récipients usagés fabriqués en alliages mixtes tels que les alliages A A 3004, 5182 et 5042, ainsi que de l'alliage pour corps et couvercles de boîtes ci-dessus, on peut prévoir que cet alliage soit classé avec les corps en AA 3004, car il ne se produira pas de début de fusion lorsque la température sera suffisamment élevée pour provoquer la cassure de l'AA 5182 ou de l'AA 5042.
De même, si des récipients en acier auxquels est fixé un couvercle en A A 5182 sont présents dans la matière première, les couvercles peuvent être classés selon le procédé de l'invention et les corps en acier récupérés avec les corps de boîtes en AA 3004. Les corps de récipients en acier peuvent être séparés des alliages d'aluminium avec lesquels ils peuvent être classés par séparation magnétique, par exemple après que les couvercles ont été éliminés. Si les récipients ayant des corps en acier ont des couvercles qui se cassent à des températures comprises dans l'intervalle de début de fusion de l'AA 3004, il est alors nécessaire de chauffer les récipients à une température plus élevée par rapport à l'AA 5182 pour séparer les couvercles des corps en acier, après quoi les corps en acier peuvent être éliminés, par exemple par séparation magnétique.
Il ressort de l'exposé précédent que le procédé de l'invention est assez indépendant de la matière première contenant de l'aluminium à récupérer. Ainsi, le procédé peut être appliqué à la plupart des types d'alliages d'aluminium et convient particulièrement bien à la récupération et au classement de produits en alliages façonnés tels qu'on en rencontre dans les récipients usagés. Si les déchets sont constitués d'alliages d'aluminium employés dans les automobiles, par exemple les alliages A A 6009 et A A 6010 comme décrit dans le brevet US 4082 578, qui peuvent être employés pour la fabrication des capots et des portes, etc., il peut être souhaitable de soumettre ces articles à un déchiquetage pour obtenir une masse susceptible de s'écouler. Sinon, pour récupérer l'AA 2036 ou l'AA 5182 d'automobiles usagées, il peut être souhaitable de déchiqueter ces produits puis d'effectuer une séparation comme indiqué ici.
En ce qui concerne la fusion des joints de grains ou le début de fusion d'un des composants en alliage d'aluminium pour obtenir la sensibilité à la cassure ou la fragmentation, il convient de noter qu'il s'agit d'un stade important du procédé et qu'on doit l'effectuer avec un certain soin. Si on reprend comme exemples les boîtes usagées pour boisson, on notera que le réglage de la température est important dans ce stade. Si on laisse la température atteindre une valeur trop élevée, il peut se produire une fusion importante du couvercle en A A 5182, ce qui peut conduire à des pertes d'aluminium et de magnésium par oxydation. Les températures qui produisent une fusion notable du métal doivent normalement être évitées, car elles peuvent de plus provoquer une coagulation des particules avec l'aluminium fondu sous la forme d'une masse qui ne s'écoule pas facilement par rapport aux particules isolées plus fines. De plus, l'aluminium fondu peut adhérer au four et commencer à y former une couche de métal et de particules qui gêne, bien sûr, l'efficacité de l'ensemble de l'opération. Egalement, le classement de la masse coagulée devient bien plus difficile, sinon impossible. Enfin, lors de la fusion, des fines telles que du sable, du verre, des saletés et des pigments ou contaminants tels que l'oxyde de silicium, l'oxyde de titane et l'oxyde de fer tendent à s'incorporer au métal fondu, ce qui rend leur séparation difficile. On voit donc pourquoi il faut éviter des températures provoquant une fusion notable d'un des composants en alliages d'aluminium.
De même, lorsque les températures employées sont trop basses, la sensibilité à la cassure des couvercles chute considérablement et la résistance à la fragmentation s'accroît notablement, si bien que la séparation devient extrêmement difficile et que souvent la ségrégation ne peut pas être effectuée. On voit donc qu'il est important que la température soit suffisamment élevée pour séparer le couvercle du corps de boîte. Pour les couvercles formés d'AA 5182, cette température correspond approximativement à la température de début de fusion qui est d'environ 580,6; C. L'intervalle de fusion pour l'AA 5182 est d'environ 580,6 à 636,T C. Ainsi, si on chauffe les récipients usagés pour boisson à 593,3; C, cette température est bien en dessous de l'intervalle de fusion de l'AA 3004 qui est d'environ 629,5 à 654,4 C, et les couvercles peuvent être détachés ou séparés sans rupture des corps de boîtes.
En ce qui concerne la fusion des joints de grains ou le commencement de fusion, il convient de noter que comme la tôle avec laquelle les couvercles sont fabriqués a été laminée à une faible épaisseur, les grains ne sont pas bien définis. Cependant, il semble qu'il se produise une recristallisation lorsque les récipients usagés pour boisson sont chauffés par exemple pour éliminer le vernis, ce qui peut se produire à 454,4' C par exemple. Il peut donc se produire une fusion des joints de grains.
Lorsqu'on chauffe les récipients usagés pour boisson au voisinage de 593,3' C ou légèrement au-dessus, on constate généralement que les extrémités en A A 5182 fléchissent ou s'affaissent sur le corps de boîtes en AA 3004. Cependant, lorsqu'on agite les récipients au
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voisinage de cette température en les laissant tomber d'une courroie de transport par exemple, les couvercles se détachent d'eux-mêmes des corps de boîtes et sont divisés ou fragmentés en petites particules tandis que les corps de boîtes sont relativement inchangés. Une agitation suffisante pour détacher les extrémités peut également être effectuée dans un four tournant alors que les boîtes usagées sont chauffées à une température dans la gamme de 580,6 à environ 623,9° C, la gamme préférée étant de 580,6 à 610,0° C, et de façon typique ne dépassant pas 604,4° C. Une agitation suffisante pour éliminer les extrémités dans le four tournant peut être celle qui se produit à ces températures lorsque les boîtes sont secouées à l'intérieur du four. Comme précédemment indiqué, les forces qu'on obtient par martelage ou par emploi de broyeur à mâchoires ne doivent pas être employées, car elles aplatissent les boîtes ou emprisonnent d'autre façon les extrémités fragmentées dans les corps des boîtes. Comme précédemment noté, lorsqu'on opère à des températures élevées dans l'intervalle de fusion, une quantité trop importante de métal liquide peut se produire avec les problèmes correspondants. Le problème de fusion devient particulièrement aigu lorsque les boîtes usagées pour boisson sont maintenues pendant une période relativement longue à des températures élevées dans l'intervalle de fusion. A des températures comprises dans la gamme de 580,6 à 610,0° C, le temps de séjour à cette température peut être compris entre 30 secondes et moins de 10 minutes.
Dans le stade de classement, les fragments d'AA 5182 peuvent être séparés par tamisage des corps de boîtes entiers ou des corps de boîtes qui ont été déchiquetés. Cependant, il convient de noter qu'on peut employer d'autres procédés de séparation qui entrent tous dans le cadre de l'invention.
Selon un autre aspect de l'invention, comme illustré par la figure 6, on a découvert que l'on peut éliminer de façon efficace selon l'invention les matières contaminantes telles que l'argile, le sable, et le verre, associées aux boîtes usagées pour boissons. Il faut savoir que dans le domaine du recyclage, des contaminants tels que l'argile, le sable, etc., peuvent conduire à des teneurs en constituants, tels que le silicium dans le métal récupéré, qui sont supérieures à celles admises dans les gammes de composition de l'alliage. Ainsi, pour que les compositions de l'alliage satisfassent à la spécification, il faut effectuer une purification, des dilutions importantes ou une certaine forme d'apport d'éléments d'addition, ce qui nuit nettement à l'économie du recyclage. Par conséquent, non seulement les alliages des différents composants, par exemple des boîtes pour boisson, doivent être séparés selon l'alliage, mais il est également impératif que l'incorporation d'impuretés étrangères telles que le silicium soit évitée, car elle pourrait produire un alliage ne satisfaisant pas aux spécifications.
En ce qui concerne notamment l'argile ou les salissures, il convient de noter que ces matières peuvent produire une contamination sous forme de calcium, de sodium et de silicium. Le silicium apparaît souvent sous forme d'oxyde de silicium. D'autres contaminants comprennent le fer, le plomb et les oxydes d'aluminium, de magnésium et de titane qui résultent souvent d'une oxydation au cours du traitement dans le four. Les revêtements des récipients constituent une source de Ti02. Les impuretés sont appelées impuretés étrangères, car ce sont des impuretés introduites pendant ou après l'emploi des récipients et qui ne résultent normalement pas du mélange d'un alliage avec l'autre. Cependant, les impuretés étrangères ne sont pas nécessairement limitées à ces impuretés mentionnées.
Il convient de noter que l'addition d'aluminium de grande pureté pour diluer les impuretés, telles que le silicium, nuit également à la réalisation économique du recyclage. Ce problème est résolu dans l'invention par la concentration des impuretés, telles que le silicium, de façon à permettre leur élimination du système.
Dans le recyclage de récipients tels que les récipients usagés pour boisson et aliment, comme précédemment indiqué, il est habituel d'éliminer par chauffage les revêtements tels que les revêtements décoratifs et protecteurs. On soumet donc les récipients à l'action de températures comprises dans la gamme de 315,6 à 357,8° C, comme précédemment indiqué, pour éliminer ces revêtements. Cependant, bien que ce traitement soit approprié pour éliminer les revêtements, il a pour effet de cuire l'argile ou les salissures déposées sur le récipient. Donc, lorsqu'on refond les déchets dévernis, l'argile ou les salissures cuites sont introduites dans la masse fondue, ce qui augmente les problèmes d'obtention d'un alliage utile. On a découvert que la cassure des extrémités contribue à l'obtention de particules plus petites qui éliminent les matières cuites telles que l'argile ou les salissures de la surface des récipients. Il semble que l'élimination de ces matières de la surface soit obtenue par un effet de nettoyage ou de décapage produit par les particules fines des couvercles, par exemple sur les corps du récipient. Si le chauffage à l'état de sensibilité à la cassure est effectué dans un four rotatif, le décapage de l'extérieur des corps plus gros par les particules plus petites s'effectue lorsque le four tourne. Si on emploie un four à transporteur, l'abrasion ou le décapage peuvent être effectués alors que les récipients sont agités pour casser la matière sensible à la cassure.
Il convient de noter qu'il est non seulement important d'éliminer l'argile ou les salissures cuites des récipients, mais également que les matières cuites soient sous une forme permettant de les séparer des matières de l'alimentation. Cela est effectué de préférence par broyage de l'argile ou des salissures cuites en particules fines. On doit donc broyer l'argile ou les salissures cuites en particules plus petites que les plus petites particules de tous les composants recyclables. Ainsi, par exemple, lorsque la matière première à recycler est constituée principalement de récipients ayant des corps en alliage d'aluminium et des couvercles ou extrémités en alliage d'aluminium, par exemple des corps fabriqués en AA 3004 et des couvercles fabriqués en A A 5182, on préfère normalement que toutes les matières contaminantes résultant de l'argile ou des salissures cuites soient séparées des corps des récipients avec les composants cassés. Ensuite, l'argile ou les salissures broyées peuvent être séparées des composants cassés, par exemple des couvercles. Donc, l'opération de chauffage et d'agitation réduit l'argile ou les salissures cuites en particules •ayant une taille telle qu'on puisse les séparer des couvercles cassés. Cette séparation peut être effectuée par tamisage. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, les particules fines de l'argile cuite peuvent être séparées de façon efficace des couvercles par emploi d'un tamis ayant des mailles inférieures à 0,84 mm par exemple, selon, dans une grande mesure, la quantité d'impuretés étrangères à éliminer et la quantité correspondante de particules métalliques fines présente. Il faut noter que d'autres moyens de séparation, par exemple des techniques à lame d'air ou de flottation, peuvent être employés.
Il faut noter que dans la récupération des alliages, la tolérance relative à des éléments tels que le silicium peut varier selon l'alliage. Par exemple, dans les alliages à forte teneur en silicium, le silicium peut ne pas être considéré comme une impureté. Donc, ce qui a été précédemment exposé relativement au silicium l'a été à titre d'exemple non limitatif. De même, dans les exemples qui suivent, ce qui concerne le silicium n'est qu'illustratif.
Selon un autre aspect de l'invention, comme illustré par la figure 7, il s'est révélé important d'éliminer les fines métalliques du procédé. Lorsqu'il se révèle souhaitable de déchiqueter les articles d'aluminium, par exemple des matières usagées en aluminium comme des récipients usagés, le déchiquetage produit une quantité notable de particules métalliques fines qu'on appelle ici des fines. Normalement,* la production de ces fines n'est pas considérée comme un problème notable. Cependant, lorsqu'on traite des récipients pour boissons pour séparer les couvercles des corps des récipients, les couvercles sont fragmentés comme indiqué ici et ont une granulométrie nettement inférieure à celle des corps, ce qui permet de les en séparer. Cependant, si les matières usagées, par exemple les récipients usagés pour boissons, sont déchiquetées avant d'être traitées pour la séparation, le déchiquetage peut produire des fines qui sont comprises dans la gamme granulométrique des fragments de couvercles. On peut en fait considérer que les fines produites par déchiquetage contaminent la portion fragmentée. Par exemple, si la boîte pour bois5
10
15
20
25
30
35 •
40
45
50
55
60
65
657 290
6
sons est constituée de 75% en poids d'AA 3004 et de 25% en poids d'AA 5182, les fines produites lors du déchiquetage de la matière première constituée de tels récipients peuvent contenir 93% en poids d'AA 3004 et 7% en poids seulement d'AA 5182. On voit donc qu'il est très nécessaire d'éviter ce type de contamination dans le présent procédé. Si on omet le stade d'élimination des fines, la portion fragmentée d'AA 5182 devient contaminée par les fines d'AA 3004 des corps des boîtes. On a constaté que l'élimination des fines dans la gamme granulométrique correspondant à la gamme granulométrique de la portion fragmentée à séparer de la portion de corps de récipients produit des portions fortement fragmentées qui sont essentiellement dépourvues de fines. Les fines doivent être éliminées après le stade de déchiquetage et avant le stade de fragmentation. Un procédé d'élimination des fines comprend l'emploi de tamis.
Lorsque la matière première employée est constituée de récipients pour boisson ayant par exemple des corps en AA 3004 et des couvercles en AA 5182, après déchiquetage, les fines peuvent constituer 1 à 15% en poids ou plus de la matière première déchiquetée.
L'exemple suivant illustre la contamination qui peut résulter des fines produites par le déchiquetage. Comme le montre le tableau X, la gamme de compositions pour le manganèse dans l'AA 5182 est de 0,20 à 0,50 en poids. Normalement, les fabricants d'AA 5182 maintiennent la concentration en manganèse vers le milieu de cette gamme. Dans les exemples suivants, on considère qu'on désire une concentration en manganèse de 0,38%.
En effectuant l'opération de déchiquetage puis de fragmentation sur 100 unités de récipients usagés pour boisson, on a constaté dans un cas que 5 unités de fines produites lors du stade de déchiquetage ont une teneur en manganèse de 1,10%. Elles sont donc composées presque entièrement d'AA 3004. Le stade de fragmentation produit 20 unités d'AA 5182 ayant une teneur en manganèse de 0,38%. Si ces 25 unités rie sont pas séparées mais rassemblées, on peut calculer que la teneur en manganèse est de 0,52%. Cela nécessite une dilution importante pour produire un métal à 0,38% de manganèse.
Dans un autre exemple, le procédé forme un produit déchiqueté ou matière première contenant environ 9% en poids de fines, la teneur en manganèse de cette matière étant de 1,05% en poids. Si on rassemble ces 9 unités de la portion fragmentée avec les 20 unités d'AA 5182, les 29 unités totales ont une teneur en manganèse de 0,59% en poids. Cela nécessite à nouveau une dilution notable avec de l'aluminium pur pour produire de l'AA 5182 ayant une teneur en manganèse de 0,38% en poids. On voit donc qu'il est important d'éliminer les fines avant de les mélanger à la portion fragmentée.
Les balles de récipients pour aliment ou boisson précédemment mentionnées peuvent être soumises à une opération de type déchiquetage pour qu'elles soient divisées. Après l'opération de déchiquetage, la matière première doit être tamisée pour éliminer les fines métalliques pour les raisons exposées ci-après en détail. Comme le montre la figure 7, les fines peuvent être soumises à un stade de dévernissage puis recombinées avec une fraction de la matière première traitée selon l'invention et finalement fondues.
Comme autre illustration de l'invention, on traite avec un four rotatif des boîtes usagées pour boissons ayant des corps en AA 3004 et des couvercles en AA 5182. On prélève des échantillons de la matière entrant dans le four rotatif et en sortant à 4 températures différentes de réglage du four de 571,1, 582,2, 593,3 et 604,4° C. On prélève des échantillons de matière entrante pesant environ 15 kg. Environ 6 minutes plus tard, ce qui correspond au temps de séjour des boîtes usagées pour boisson dans le four, on prélève des échantillons de matière sortante pesant environ 45 kg.
Avant d'être introduites dans les fours, les balles de boîtes usagées pour boisson sont traitées avec un déchiqueteur. Le déchi-queteur dans l'opération de déchiquetage partiel de la majeure partie des boîtes produit une certaine quantité de fines. Sur les figures, les analyses granulométriques de la matière entrante et sortante sont comparées pour chaque température de réglage du four afin de déterminer le degré de fragmentation final à l'intérieur du four. Il se manifeste par une diminution du poids des fractions grossières et un accroissement du poids des fractions fines.
Les dimensions nominales de maille des tamis de la série US Standard que l'on emploie pour fractionner les échantillons figurent dans le tableau I avec les tamis de la série Tyler équivalents.
On fond des échantillons de chaque fraction granulométrique et on les analyse pour suivre les proportions des alliages et également pour mesurer la quantité d'impuretés étrangères fixée.
La combustion chimique d'un échantillon permet de calculer la quantité relative d'AA 3004 et d'AA 5182 présente. Pour cela, on considère que l'AA 3004 contient 1,10% de manganèse et que l'AA 5182 contient 0,38% de manganèse. On voit donc qu'une masse fondue de boîtes usagées pour boisson ayant une teneur en manganèse de 0,92% contient 75% d'AA 3004 et 25% d'AA 5182. On effectue ce calcul pour chaque fraction sortante aux 4 températures du four étudiées. La quantité d'AA 5182 que le calcul révèle être présente constitue la totalité de la partie hachurée des histogrammes des figures 2 à 5.
La figure 2 montre la distribution granulométrique de la matière entrante et sortante lorsque la température du four est fixée à 571,1°C. La distribution de l'AA 5182 dans la matière sortante est également représentée. La température enregistrée pendant la période d'échantillonnage est comprise entre 554,4 et 571,1° C. La caractéristique principale de la figure est qu'il y a très peu de différence dans la distribution granulométrique de la matière entrante et sortante. On voit également que le mélange d'AA 5182 et d'AA 3004 dans les fractions sortantes les plus grossères correspond à des proportions respectives d'environ 25% et 75%, ce qui indique que la fragmentation des couvercles ne semble pas se produire à cette température.
Le tableau II montre l'analyse spectographique du métal de chaque fraction granulométrique de la matière entrante et sortante. Egalement, la matière entrante et la matière sortante pour une fraction granulométrique donnée apparaissent très semblables, à l'exception du magnésium.
Il apparaît donc qu'il existe une variante de la composition dépendant de la fraction granulométrique, ce qui suggère que le stade de broyage, avant le dévernissage, produit plus de fines de corps que de fines d'extrémité. Les fractions les plus fines présentent des teneurs en manganèse élevées et des teneurs en magnésium réduites par rapport aux fractions plus grossières. Ces fractions plus fines paraissent donc plus riches en AA 3004 que les fractions plus grossières. Le corps des boîtes étant plus mince et constituant une portion plus importante de la surface de la boîte que l'extrémité, on peut prévoir que, lors du déchiquetage des boîtes usagées pour boisson, le corps produise plus de fines que l'extrémité. La diminution de la teneur en magnésium lorsque la granulométrie diminue peut également refléter l'accroissement de l'oxydation du magnésium qui se produit lors de la fusion de la matière de granulométrie plus fine pour l'analyse. La matière entrante et sortante passant au tamis de 2,00 mm d'ouverture de maille ne contient pas suffisamment de matière métallique pour fondre et produire un échantillon convenant pour l'analyse spectrographique.
Les valeurs correspondant à des échantillons prélevés alors que le four est réglé aux températures de 582,2° C et 593,3° C apparaissent respectivement sur les figures 3 et 4 et les tableaux III et IV. Ces échantillons montrent que les couvercles en AA 5182 sont fragmentés à l'intérieur du four rotatif. Plus particulièrement, la quantité de matière présente dans les fractions de tamisage fines dans la matière , sortante est accrue par rapport à la matière entrante; et ces fines ont des compositions qui montrent un enrichissement en AA 5182. Cette tendance est plus prononcée à 593,3° C qu'à 582,2° C.
Les échantillons prélevés à 604,4° C établissent la preuve définitive la plus certaine de la fragmentation de l'AA 5182 à l'intérieur du four. Les deux fractions les plus grossières présentent une diminution de poids notable après passage à travers le four et les quatre fractions les plus fines présentent toutes un accroissement notable du poids (figure 5). Les compositions des fractions (tableau V) mon5
io
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
7
657 290
trent que les fractions les plus grossières sont presque composées d'AA 3004 de qualité commerciale et que la matière plus fine est presque composée d'AA 5182 de qualité commerciale. Si l'on compare les valeurs des expériences effectuées à 571,1° C et 604,4° C, on voit une migration de l'AA 5182 des fractions grossières aux fractions fines.
Le tableau V montre que le métal de la fraction passant au tamis de 2,00 mm d'ouverture de maille de l'échantillon traité à 604,4° C contient 0,50% de silicium. Cela est très important, car cette fraction représente environ 30% de l'AA 5182 du système. Cette matière a été soumise à un tamisage complémentaire pour déterminer s'il était possible de séparer par tamisage les contaminants étrangers contenant du silicium. Les résultats apparaissent sur le tableau VI. Le silicium étranger migre apparemment dans les fractions passant au tamis de 0,84 mm d'ouverture de maille. La fraction passant au tamis de 0,71 mm d'ouverture de maille contient une quantité si importante de matière non métallique qu'on ne peut pas la fondre pour préparer un échantillon pour l'analyse spectrographique. L'examen visuel révèle des quantités notables de verre et de sable. L'analyse chimique de la matière passant au tamis de 0,71 mm d'ouverture de maille figure dans le tableau VII. Cette fraction ne contient qu'environ 56% d'aluminium métallique. La teneur en sable et en verre est d'environ 23% en poids et la teneur en fer étranger est d'environ 1,7% en poids. Le rejet de toute la matière passant au tamis de 0,84 mm d'ouverture de maille pour réduire au minimum la fixation de silicium et de fer étranger contribue pour 2,2% aux pertes du système. Cependant, cette matière contribue beaucoup à la formation de crasse et doit être éliminée avant la fusion pour cette raison.
Il convient de noter que certains alliages tolèrent mieux que d'autres les impuretés étrangères, telles que le silicium. Par exemple, en ce qui concerne l'AA 3004 et l'AA 5182, on notera que la teneur maximale est de 0,30% en poids pour l'AA 3004 et de 0,20% en poids pour l'AA 5182. De plus, le tableau V et la figure 5 montrent que, par suite des impuretés étrangères, le silicium peut dépasser ces teneurs. Si l'on tient compte du pourcentage pondéral et de la teneur en silicium de chaque fraction, la quantité de silicium peut être calculée dans le composant fragmenté. Par exemple, dans l'exemple présenté à titre illustratif, la quantité de silicium dans l'AA 5182 qui figure dans le tableau V (sans élimination des impuretés étrangères) est de 0,30% en poids de silicium, ce qui est très supérieur à la limite de 0,20% en poids pour l'AA 5182. Cependant, après élimination des impuretés étrangères, par exemple après élimination de la matière passant au tamis de 0,84 mm d'ouverture de maille (tableau VI) de la fraction d'AA 5182, on obtient de l'AA 5182 n'ayant qu'une teneur en silicium de 0,71% en poids. Il convient de noter que 50% 5 en plus de matière dépourvue de silicium seraient nécessaires pour réduire la teneur en silicium de 0,30% en poids à 0,20% en poids. De plus, il convient de noter que les fractions employées et indiquées dans les tableaux ne le sont qu'à titre illustratif, car des alliages différents peuvent tolérer des taux d'impuretés différents.
io Dans un essai utilisant des boîtes entières, les récipients usagés pour boissons ont été traités dans un appareil expérimental à environ 598,9° C. Les extrémités fragmentées constituaient 25,3% du poids des boîtes dévernies. Les corps représentaient 74,7%. Cela suggère que l'efficacité de la séparation des alliages a été de presque 15 100%. Les deux portions ont été fondues et analysées. Les résultats spectrographiques figurent dans le tableau VIII et peuvent être comparés aux valeurs de l'AA 5182 et de l'AA 3004 (voir les tableaux IX et X). Ces analyses confirment qu'une séparation à 100% des deux alliages est possible lorsque la matière de départ est constituée de 20 boîtes entières.
Tableau /
Tamis utilisé pour fractionner les échantillons
Tamis de la
Ouverture
Tamis de la série de maille (mm)
série Tyler
2 pouces
50,8
2 pouces
1 pouces
25,4
1 pouce
0,5 pouce
12,7
0,5 pouce
0,265 pouce
6,73
3 mesh
N° 4
4,76
4 mesh
N° 7
2,83
7 mesh
N° 10
2,00
9 mesh
N° 14
1,41
12 mesh
N° 18
1,00
16 mesh
N° 20
0,84
20 mesh
N° 25
0,71
24 mesh
Tableau II
Analyses chimiques de la matière entrante (EN) et sortante (SOR) pour chaque fraction granulométrique
Température de réglage du four: 571,1° C
Ouverture de maille
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
+2"
EN
0,17
0,41
0,11
0,90
1,19
SOR
0,17
0,41
0,11
0,91
1,23
-2" + l"
EN
0,17
0,41
0,11
0,92
1,22
SOR
0,18
0,40
0,10
0,86
1,20
— 1"+1/2"
EN
0,16
0,38
0,10
0,85
1,72
SOR
0,16
0,39
0,11
0,86
1,02
— 1/2"+0,265"
EN
0,17
0,41
0,11
0,91
1,19
SOR
0,17
0,40
0,11
0,92
0,78
-0,265"+4
EN
0,21
0,41
0,12
1,00
0,73
SOR
0,24
0,42
0,12
1,01
0,78
657 290
8
Tableau //(suite)
Ouverture de maille
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
-4+7
EN
0,37
0,45
0,14
1,06
0,35
SOR
0,26
0,45
0,13
1,05
0,68
-7+10
EN
0,24
0,44
0,13
1,06
0,26
SOR
0,24
0,48
0,13
1,03
0,54
-10*
EN
SOR
* Teneur en métal insuffisante pour l'analyse quantitative.
Tableau III
Analyses chimiques des fractions granulométriques sortant du four réglé à la température de 582,2 C
(mm)
Ouverture de maille
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
50,8 (+)
+2"
0,17
0,39
0,11
0,95
0,96
50,8-25,4
—2"+l"
0,18
0,39
0,10
0,91
1,05
25,4-12,7
—1- + 1/2"
0,17
0,39
0,11
0,90
1,10
12,7-6,37
-1/2"+0,265"
0,17
0,39
0,10
0,87
1,03
6,37-4,76
—0,265"+4
0,22
0,38
0,10
0,83
1,63
4,76-2,83
-4+7
0,18
0,36
0,09
0,73
2,08
2,83-2,00
-7+10
0,17
0,32
0,07
0,60
2,70
2,00 (-)
-10
0,23
0,32
0,11
0,55
1,54
Tableau IV
Analyses chimiques des fractions granulométriques sortant du four réglé à la température de 593,3" C
(mm)
Ouverture de maille
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
50,8 (+)
+2"
0,17
0,41
0,12
0,94
0,48
50,8-25,4
—2"+1"
0,18
0,42
0,12
0,97
0,66
25,4-12,7
— 1"+1/2"
0,19
0,42
0,12
0,98
0,64
12,7-6,37
— 1/2"+0,265"
0,18
0,41
0,12
0,94
0,56
6,37-4,76
-0,265"+4
0,17
0,35
0,09
0,73
1,36
4,76-2,83
-4+7
0,15
0,30
0,19
0,56
2,57
2,83-2,00
-7 + 10
0,15
0,29
0,06
0,46
2,15
2,00 (-)
-10*
Tableau V
Analyses chimiques des fractions granulométriques sortant du four réglé à la température de 604,6: C
(mm)
Ouverture de maille
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
50,8 (+)
+2"
0,19
0,44
0,13
1,05
0,58
50,8-25,4
_2"+l"
0,18
0,43
0,12
1,02
0,66
25,4-12,7
— 1 " +1 /2"
0,18
0,44
0,12
1,03
0,67
12,7-6,37
— 1 /2"+0,265"
0,18
0,43
0,12
1,02
0,57
6,37-4,76
—0,265" -f-4
0,21
0,37
0,10
0,82
1,61
4,76-2,83
-4+7
0,17
0,30
0,07
0,52
2,97
2,83-2,00
-7+10
0,18
0,25
0,05
0,36
3,43
2,00 (-)
-10*
0,50
0,29
0,07
0,36
3,35
9
657 290
Tableau VI
Analyses chimiques des fractions résultant du fractionnement complémentaire de la matière passant au tamis de 2,00 mm d'ouverture de maille sortant du four réglé à la température de 604° C
(mm)
Ouverture de maille
% en poids
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
2,00-1,41
-10+14
2,6
0,15
0,27
0,04
0,38
3,67
1,41-1,00
-14+18
1,9
0,16
0,28
0,04
0,38
3,82
1,00-0,84
-18+20
0,5
0,21
0,26
0,04
0,35
3,64
0,84-0,71
-20+25
0,4
0,35
0,21
0,05
0,33
3,74
0,71 (-)
-25*
1,8
—•
* Teneur en métal insuffisante pour l'analyse qualitative Tableau VII
Analyse de la matière passant au tamis de 0,71 mm d'ouverture de maille sortant du four réglé à 604,4° C d'ouverture de maille
% d'aluminium par dégagement d'hydrogène
56,2 %
Analyse chimique: Al
56,7 %
Fe
1,74%
Si
10,8 %
(calculé) Si02
23,1 %
% de matière magnétique
1,87%
Diffraction des rayons X
> 10%
Aluminium Quartz
> 10%
MgO
<10%
Non identifié
< 10%
Tableau VIII
Analyses chimiques de l'expérience avec des boîtes entières ayant des corps en A A 3004 et des extrémités en A A 5182
20
Fragments des extrémités
Corps
Si
0,10
0,19
Fe
0,25
0,40
Cu
0,03
0,14
Mn
0,36
1,09
Mg
3,69
0,7
Cr
0,02
0,01
Ni
0,00
0,00
Zn
0,02
0,04
Ti
0,01
0,02
Tableau IX
Alliage
Silicium
Fer
Cuivre
Manganèse
Magnésium
Chrome
Zinc
Titane
Autres
Chacun
Total
AA 3003
0,6
0,7
0,05-0,2
1,0-1,5
0,10
0,05
0,15
AA 3004
0,30
0,70
0,25
1,0-1,5
0,8-1,3
0,25
0,05
0,15
AA 3104
0,6
0,8
0,05-0,25
0,8-1,4
0,1-1,3
0,25
0,10
0,05
0,15
Nota : Dans le tableau IX, le solde est de l'aluminium, et la composition est en % pondéral maximal, sauf lorsqu'elle est exprimée par une gamme.
Tableau X
Alliage
Silicium
Fer
Cuivre
Manganèse
Magnésium
Chrome
Zinc
Titane
Autres
Chacun
Total
AA 5182
0,20
0,35
0,15
0,20-0,50
4,0-5,0
0,10
0,25
0,10
0,05
0,15
AA 5082
0,02
0,35
0,15
0,15
4,0-5,0
0,15
0,25
0,10
0,05
0,15
AA 5052
0,45
Si + Fe
0,10
0,10
2,2-2,8
0,15-0,35
0,10
0,05
0,15
AA 5042
0,20
0,35
0,15
0,20-0,50
3,0-4,0
0,10
0,25
0,10
0,05
0,15
Nota: Dans le tableau X, le solde est de l'aluminium, et la composition est en % pondéral maximal, sauf lorsqu'elle est exprimée par une gamme.
R
5 feuilles dessins

Claims (10)

657 290
1. Procédé de préparation d'alliages d'aluminium en vue de la ségrégation de leurs composants, caractérisé en ce qu'il consiste à:
(a) chauffer une matière première contenant au moins deux types de composants comprenant des alliages d'aluminium différents ayant des températures de début de fusion différentes, à une température suffisante pour accroître la sensibilité à la cassure d'au moins un des composants à un niveau suffisant pour provoquer la fragmentation d'au moins un des composants par agitation de la matière première chauffée;
(b) soumettre la matière première chauffée à une agitation pour provoquer la fragmentation d'au moins un des composants; et
(c) effectuer la ségrégation des composants fragmentés de la matière première restante.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le stade (a), la matière première est chauffée à une température suffisamment élevée pour provoquer le début de fusion du composant ayant la température de début de fusion la plus basse et, dans le stade (b), la matière première chauffée est soumise à une agitation suffisante pour que ledit composant ayant la température de début de fusion la plus basse se fragmente.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière première comprend des extrémités de récipients en aluminium et des corps de récipients en aluminium, les extrémités et les corps étant fabriqués d'alliages d'aluminium différents, de sorte que les extrémités sont séparées des corps et récupérées.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'emploi d'une matière première constituée de récipients usagés pour aliment et boisson et, de préférence, le triage de la matière première avant le chauffage pour éliminer les matières contaminantes comprenant les récipients en verre et en acier et, de préférence également, le traitement de la matière première pour éliminer les vernis et les revêtements décoratifs et protecteurs.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on soumet la matière première à une agitation au tonneau pour provoquer la fragmentation du composant ayant la température de début de fusion la plus basse.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière première contient un ou plusieurs types de récipients ayant des corps fabriqués d'un alliage d'aluminium, lesdits récipients ayant des extrémités fabriquées du même ou d'un autre alliage d'aluminium et, si on le désire, en ce que la matière première contient de plus des récipients ayant des corps et des couvercles fabriqués d'une tôle ayant la composition suivante: 0,1-1,0% en poids de silicium, 0,01-0,9% en poids de fer, 0,05-0,4% en poids de cuivre, 0,4 à 1,0% en poids de manganèse, 1,3 à 2,5% en poids de magnésium et 0-0,2% en poids de titane, le reste étant de l'aluminium et des impuretés.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajuste le chauffage dans le stade (a) pour éviter une fusion du composant ayant la température de début de fusion la plus basse.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière première est chauffée à une température dans la gamme de;
A) 482,2 à 623,9° C;
B) 537,8 à 623,9° C, de préférence pendant 15 secondes à plusieurs minutes;
C) 580,6 à 623,9° C;
D) 580,6 à 604,4 C, de préférence pendant 30 secondes à 15 minutes; ou
E) 580,6 à 648,9" C.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant le stade (a), la matière première est mélangée à des impuretés étrangères, dans ledit stade (b), la matière première chauffée est agitée suffisamment pour que ledit composant ayant la température de début de fusion la plus basse se fragmente et pour que ledit composant fragmenté élimine par décapage les impuretés étrangères de la matière première non fragmentée et, dans le stade (c), les composants fragmentés et les impuretés étrangères subissent une ségrégation par rapport à la matière première non fragmentée, puis les composants fragmentés sont séparés des impuretés étrangères, de préférence par tamisage, les impuretés étrangères étant constituées de calcium, de sodium, de silicium, de fer, de plomb et d'aluminium ainsi que de leurs oxydes, et une source d'impuretés étrangères pouvant être des salissures ou de l'argile que l'on broie à une gra-nulométrie inférieure à celle de la plupart des composants recyclables.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend le déchiquetage de la matière première produisant des fines dans la matière première déchiquetée et en ce que, avant le stade de chauffage (a), on élimine de la matière première déchiquetée au moins les fines ayant des tailles comprises dans la gamme granulométrique des composants fragmentés que l'on produit dans le stade (b), les fines étant éliminées de préférence par tamisage.
CH4731/83A 1982-08-31 1983-08-29 Procede de preparation d'alliages d'aluminium en vue de la segregation de leurs composants. CH657290A5 (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB285508A (fr) * 1900-01-01
DE643307C (de) * 1931-05-05 1937-04-05 Bernard Dejoze Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von organischen Stoffen und gegebenenfalls Metallstuecken aus Aluminiumfolieabfaellen
GB506284A (en) * 1937-11-24 1939-05-24 Alfred John Evans Improvements relating to the separation of intermixed metals
US2254805A (en) * 1938-08-22 1941-09-02 Junker Erich Process for the separation of metals
US2704249A (en) * 1952-04-10 1955-03-15 Gen Motors Corp Method for separating composite aluminum-iron articles
US3481020A (en) * 1967-02-28 1969-12-02 Olin Mathieson Method for reclaiming composite metal scrap
US3736896A (en) * 1972-05-23 1973-06-05 Park Ohio Industries Inc Method and apparatus for separating end portions from metal cans
US4016003A (en) * 1976-01-23 1977-04-05 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Beneficiation of metal scrap
US4119453A (en) * 1976-11-26 1978-10-10 Mike Knezevich Process for reclaiming and upgrading thin-walled malleable waste material
FR2377822A1 (fr) * 1977-01-21 1978-08-18 Glacier Metal Co Ltd Procede de recuperation de matieres
US4123294A (en) * 1977-01-28 1978-10-31 General Motors Corporation Method of separating ferritic steel or ductile iron from certain nonferrous metals
FR2424965A1 (fr) * 1978-05-03 1979-11-30 Martin Marcel Procede et installation pour separer les composants de produits de recuperation comportant notamment du cuivre, de l'etain et du fer
DE2929724C2 (de) * 1978-08-04 1985-12-05 Coors Container Co., Golden, Col. Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus einer Aluminiumlegierung für Dosen und Deckel
US4330090A (en) * 1980-04-14 1982-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Method for wrought and cast aluminum separation

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